>)Monad的实例和混淆(
在不同的问题中,我发现了有关使用Monads (->)
实例的注释,例如实现无点风格。
至于我,这太抽象了。 好的,我在(->)
上看到了Arrow实例,在我看来, (->)
可以用于实例符号中,但不能用于类型声明中(这仅仅是另一个问题的东西)。
有没有人使用(->)
作为Monad的实例? 或者一个好的链接?
很抱歉,如果这个问题可能已经在这里讨论过了,但是搜索“ (->)
Monad实例”会给你很多点击,就像你想象的那样...因为几乎每个关于Haskell的问题都涉及(->)
或者“Monad” 。
对于给定的类型r
,类型r -> a
的函数可以被认为a
使用环境类型r
传递a的计算。 给定两个函数r -> a
和a -> (r -> b)
,很容易想象当给定一个环境时(也可以是r
类型),可以构造这些r
。
可是等等! 这正是monads的意义所在!
所以我们可以为(->) r
创建一个Monad实例,通过将r
传递给f
和g
来实现f >>= g
g
。 这是(->) r
的Monad实例。
要实际访问环境,可以使用id :: r -> r
,您现在可以将其视为在环境r
运行并提供r
。 要创建本地子环境,您可以使用以下内容:
inLocalEnvironment :: (r -> r) -> (r -> a) -> (r -> a)
inLocalEnvironment xform f = env -> f (xform env)
这种将环境传递给计算的模式可以在本地进行查询并对其进行修改,这对于不仅仅是(->) r
monad很有用,这就是为什么它被抽象为MonadReader
类的原因,它使用比我更明智的名称这里用过:
http://hackage.haskell.org/packages/archive/mtl/2.0.1.0/doc/html/Control-Monad-Reader-Class.html
基本上,它有两种情况: (->) r
,我们在这里看到,和ReaderT rm
,这仅仅是一个newtype
围绕包装r -> ma
,所以它是同样的事情(->) r
单子我这里已经描述过,除了它提供了一些其他变换单子的计算。
要为(->) r
定义一个monad,我们需要两个操作, return
和(>>=)
,并遵循三个定律:
instance Monad ((->) r) where
如果我们看看(->) r
的回报签名
return :: a -> r -> a
我们可以看到它只是常数函数,忽略了它的第二个参数。
return a r = a
或者,
return = const
要构建(>>=)
,如果我们用monad (->) r
专门化它的类型签名,
(>>=) :: (r -> a) -> (a -> r -> b) -> r -> b
实际上只有一个可能的定义。
(>>=) x y z = y (x z) z
使用这个monad就像是给每个函数传递一个额外的参数r
。 您可以将其用于配置,或将选项传递到程序的深处。
通过验证三个monad定律,我们可以检查它是否是monad:
1. return a >>= f = f a
return a >>= f
= (b -> a) >>= f -- by definition of return
= (x y z -> y (x z) z) (b -> a) f -- by definition of (>>=)
= (y z -> y ((b -> a) z) z) f -- beta reduction
= (z -> f ((b -> a) z) z) -- beta reduction
= (z -> f a z) -- beta reduction
= f a -- eta reduction
2. m >>= return = m
m >>= return
= (x y z -> y (x z) z) m return -- definition of (>>=)
= (y z -> y (m z) z) return -- beta reduction
= (z -> return (m z) z) -- beta reduction
= (z -> const (m z) z) -- definition of return
= (z -> m z) -- definition of const
= m -- eta reduction
最终的单子法:
3. (m >>= f) >>= g ≡ m >>= (x -> f x >>= g)
遵循类似的,容易的等式推理。
我们也可以为(( - >)r)定义一些其他的类,例如Functor,
instance Functor ((->) r) where
如果我们看一下签名
-- fmap :: (a -> b) -> (r -> a) -> r -> b
我们可以看到它的正义构图!
fmap = (.)
同样,我们可以创建一个Applicative
的实例
instance Applicative ((->) r) where
-- pure :: a -> r -> a
pure = const
-- (<*>) :: (r -> a -> b) -> (r -> a) -> r -> b
(<*>) g f r = g r (f r)
有这些实例的好处是,它们允许您在操作函数时使用所有Monad和Applicative组合器。
有很多涉及到类实例( - >),例如,你可以手工编写含半幺群的实例(B - > A),在给定的一个Monoid a
为:
enter code here
instance Monoid a => Monoid (b -> a) where
-- mempty :: Monoid a => b -> a
mempty _ = mempty
-- mappend :: Monoid a => (b -> a) -> (b -> a) -> b -> a
mappend f g b = f b `mappend` g b
但是鉴于Monad / Applicative实例,您还可以使用定义此实例
instance Monoid a => Monoid (r -> a) where
mempty = pure mempty
mappend = liftA2 mappend
使用(->) r
或with的Applicative实例
instance Monoid a => Monoid (r -> a) where
mempty = return mempty
mappend = liftM2 mappend
(->) r
使用Monad实例。
这里节省的资源很少,但是,例如,用于生成无点代码的@pl工具(由#haskell IRC通道上的lambdabot提供)会滥用这些实例。
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